當選擇傳感器時,，我們一定要首先確定選定容量,，確定容量了之后才能去考慮其它方面的問題,。選擇容量時,，必須知道在最大秤量時每只傳感器的最大載荷是多少,，計算出每只傳感器的反力,，傳感器的載荷包括兩部分：即稱量時最大載荷加臺板自重，把臺板自重分配到每只傳感器上的載荷是定的,，稱量載荷則要考慮在稱量時由于不均勻載荷使傳感器可能承受的最大載荷,。

上述兩項載荷之和不應超過傳感器容量的2/3,任何時候不可以使傳感器在超載情況下工作。因此,在這樣的情況下計量性能才能得以保證,。另外,也不應為了安全而選擇過大容量的傳感器,這可能出現(xiàn)輸出過小,稱量儀表分辨力不夠的情況,。

由于目前傳感器檢定規(guī)程和電子秤的檢定規(guī)程不統(tǒng)一,前者是單項指標,而采用端點直線法,后者是綜合誤差帶法,因而選擇比較困難。另外,電子秤在滿量程時傳感器并不在滿量程,它的實際誤差不是測試記錄的值,。再者用一只傳感器制成的電子秤和多只傳感器組成的電子秤對傳感器要求也不同,。

圖1

現(xiàn)在稱重傳感器標定時采用的是端點直線法如圖1,圖2是秤誤差帶。

圖2

為了找出兩種誤差計量方法之間的聯(lián)系進而得出不同準確電子秤所要求的傳感器的準確度,我們使用端點直線法中的標準直線同秤的誤差帶中線重合,并繪出0.02%F,S和0.03%F,S的誤差范圍界限,這樣我們就可以比較直觀的看出哪級準確度的傳感器適合哪級準確度的電子秤,還可以看出傳感器由于溫度影響,靈敏度變化后對準確度的影響,。

從圖上可以看出,傳感器對稱量誤差有直接影響的指標有不直線ΔQL,滯后ΔQH,不重復度ΔQR和溫度對靈敏度的影響Se,直線度對稱量誤差的直接影響是當在滿秤量標定后,由于直線誤差大,可能使中間秤量超差,成品傳感器的直線度誤差一般是不可調(diào)整的系統(tǒng)誤差,根據(jù)秤的精度選擇傳感器時,首先要考慮這項指標,。

其次是滯后,這項指標是在傳感器卸載時測出的,它的大小是和加載時同一載荷點輸出相比較標出的,一般都比直線度誤差大,是加在直線誤差上的誤差。雖然這項指標對稱量誤差的影響是在檢秤的回量時表現(xiàn)出來的,。如果檢秤的進程時沒超差,但已接近誤差帶在檢回量時可能因滯后影響超差,。

重復性是指在標定傳感器時在三次加載過程中,同一載荷下最大值減去最小值得出的誤差,實際上是傳感器輸出的變動性誤差,它出在哪一段是沒規(guī)律的,雖然不檢回程的重復性實際上誤差是有的,和進程差基本一樣,高精度傳感器這項誤差大約在0.01%F,S左右,溫度對輸出的影響誤差:在溫度改變輻度較大時影響是明顯的,如果在20℃時把秤調(diào)好了,誤差都在誤差帶內(nèi)。如果溫度變化了,升高了20℃,在傳感器的溫度系數(shù)為正的時候,則滿量程輸出變大,即靈敏度變大了,對于0.02%F,S的傳感器這項指標在0.01~0.15%/10K,假如原來稱是正差,溫度升高后,將使原有的誤差再加上溫度影響的誤差,這項誤差把原有的誤差都抬高,造成超差,所以秤的誤差就傳感器而論主要是“直線度+滯后+溫度對輸出影響誤差”這三項,但是在檢定驗收時,溫度變化幅度短時間不會過大,一般不會受影響,。有些電子秤制造廠在傳感器上加裝保溫裝置使傳感器在恒溫環(huán)境下工作,消除了這項誤差,但一般情況無此必要,。

就上面三項主要誤差來分析,制造3000e的商用秤如果用單只傳感器的情況,建議選用單項指標不低于0.02%F,S的傳感器比較容易保證秤的準確度,上面我們介紹了“綜合誤差”單項指標是0.02%F,S,綜合誤差實際上接近0.04%F,S,想達到3000e的要求并沒有多少裕度,甚至可能象圖上那樣情況,還要“+-”“借”-F,把誤差平均。

對于由多支傳感器組成的電子秤,根據(jù)誤差合成理論對傳感器準確度要求低一些,這樣的秤也選用0.03%F,S以上的傳感器才比較有把握,。蠕變指標對秤的準確度的影響表現(xiàn)在滿秤量和回檢時最明顯,進程檢定到滿秤量然后超載1/4壓20分鐘,再回檢最大秤量,如果傳感器的蠕變不好這一項就要超差,由于蠕變恢復需要一定時間,零點也不回,蠕變有正蠕變和負蠕變,正蠕變是在加載停止后輸出還繼續(xù)變大,隨時間增長逐漸停止,。在去掉全部載荷后不能馬上回到零點,呈逐漸復狀;負蠕變則相反,滿秤量時加載停止后,輸出隨時間增長而減少,去掉載荷后恢復時,由過零向零點逐漸靠近。

為了減少蠕變對回檢時的影響,可用準確度高,蠕變性能好的傳感器,也可以在條件允許的情況下盡量選用容量大些的傳感器,容量大可降低彈性體應力水平,從而改善蠕變性能,。

在選用傳感器時,為提高準確度,有人主張選用大容量傳感器,在最大秤量時傳感器的實際負荷只占量程的一部分,直接看上去非直線度和滯后都比滿量程時小了(絕對誤差小了);但是,不要忘了傳感器誤差是相對誤差,。絕對誤差小了,同時總輸出也小了,分子分母同時都小了結(jié)果準確度并沒明顯提高。

對于用多支傳感器組成的電子秤如果采用并聯(lián)供電時,要考慮靈敏度誤差和輸出阻抗的一致性,即所謂配組問題,否則在檢定秤的四邊時出現(xiàn)大的差異,多支傳感器靈敏度的一致性不好也會出現(xiàn)上述誤差,。

傳感器的結(jié)構(gòu)選擇

對結(jié)構(gòu)選擇的是否合理主要根據(jù)秤的整體結(jié)構(gòu)和使用特點來評價,對于小秤量的各種平臺秤,為了簡化結(jié)構(gòu),降低成本最好選用抗偏載能力強的平行梁,型號SPS,中心梁等結(jié)構(gòu)的鋁合金傳感器一般只用一只傳感器即可,不用加拉帶某附加裝置,最好有過載保護,小容量傳感器非常容易過載,造成損壞,。

對于由于多支傳感器組成的中等量程的平臺秤,可選用帶波、管的雙孔型和剪應力的懸結(jié)構(gòu)傳感器,這兩種外型尺寸小,高度低,便于固定,。

總之,合理的選用傳感器,對電子秤的性能好壞起著決定性作用,因此在選用傳感器時應慎重考慮,。

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